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La curvatura nulla dello spazio-tempo

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La curvatura nulla dello spazio-tempo

Messaggio Da Scolari il Mar Ago 21, 2012 12:19 am

Chi di voi non si è mai posto il quesito: che forma ha l'universo?
È inanzitutto bene sottolineare che da un punto di vista fisico, l'universo non ha una forma definibile, tuttavia si può stabilire la curvatura dello spazio-tempo, di conseguenza si può conoscere a quale sorte andrà incontro l'universo in qui viviamo. Vi sono 3 possibili curvature dello spazio-tempo ipotizzate da Einstein, per definirle o meglio poterle concepire, poichè lo spazio che concepiamo ha 3 dimensioni, dobbiamo pensare ad una figura geometrica bidimensionale, ossia a 2 dimensioni.
Considerando una curvatura dello spazio-tempo positiva, si può ummaginare un'universo chiuso tipicamente sferico, limitato ma privo di confini, possiamo immaginare che se noi viviamo sulla propria superficie, se partiremmo da un punto per compiervi un giro, torneremmo sullo stesso punto di partenza, come fare un giro attorno alla terra, questo senza considerare il fatto che l'universo non è statico, di conseguenza si espande, ma in questo caso, se l'universo avesse realmente tale curvatura, considerando che la materia non sarebbe sufficiante a consentire un espansione eterna, l'espansione ad un certo punto si arresterebbe e le galassie che prima si allontanavano, ad un certo punto tornerebbero a riavvicinarsi, fino ad arrivare ad un punto dove tutta la materia e l'universo stesso si comprimerebbero in un Big Crush.
L'universo a curvatura negativa invece è rappresentabile con una figura a forma di sella di cavallo, una figura iperbolica, in tal caso l'universo aperto avrebbe abbastanza materia per consentire un epansione dell'universo eterna, di consegunza le galassie in tal caso continuerebbero ad allontanarsi finchè tutta la materia e l'energia si estenderebbero in uno spazio sempre più grande, fino ad arrivare ad un Big Freeze (morte termica).
Nell'ultimo caso invece si considera che l'universo possa avere una curvatura nulla, di fatto l'universo aperto sarebbe rappresentabile con una figura geometricamente piatta, in questo caso la materia non sarebbe sufficiente a consentire un arresto dell'espansione dell'universo, benchè l'espansione tenderebbe a diminuire, si arresterebbe in un tempo infinito, anche in questo caso, benchè l'espansione tenderebbe sempre più a fermarsi, non si fermerebbe mai completamente e anche in questo caso implica una morte termica finale dell'universo "in un tempo quasi statico".
In definitiva se lo spazio-tempo avesse una curvatura, la luce dovrebbe risentirne formando lievi distorsioni dell'immagine di lontane galassie o ammassi stellari, come se si disegnasse un triangolo su una figura piana che poi viene ripiegara, l'immagine del triangolo subirebbe una deformazione apparente, un effetto analogo a quello che si dovrebbe verificare nell'universo attraverso l'immagine di lontane galassie ammettendo che l'universo abbia una curvatura. Ebbene determinate misure geometriche effettuate condotte su corpi molto lontani, anche grazie ai risultati della sonda WMAP, confermano che l'universo è privo di curvatura, in poche parole possiamo associare l'universo ad una figura geometrica piatta. La costante cosmologica di Einstein può essere identificata in tal caso, come la spiegazione più probabile per l'energia oscura!

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